高中物理计算题

如图所示的电路中，电流表的示数为30 A，电动机线圈的电阻r＝1 Ω，电阻R＝10 Ω，，电路两端电压U＝100 V，问通过电动机的电流强度为多少？通电一分钟，电动机做的有用功为多少？

离我们最近的一颗恒星是比邻星，它距离我们是10m，从地球向比邻星发射的电磁波，要经过多长时间才能到达比邻星？(电磁波的速度3.00×10⁸m/s)

赤热的金属丝发射出一束质量为m，电荷量为q的电子，从静止经加速电压U ₁加速后，沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压U₂作用后，以某一速度离开电场，已知平行板长为，两板间距离为d，求：

(1)离子在偏转电场中运动的时间、加速度的大小；
(2)离子在离开偏转电场时的横向偏移量和偏转角的正切值。

如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C。(不计空气阻力)试求：

(1)物体在A点时弹簧的弹性势能；
(2)物体从B点运动至C点的过程中产生的内能。

如图所示，光滑水平面上依次放置两个质量均为m的小物块A和C以及光滑曲面劈B，B的质量为，劈B的曲面下端与水平面相切，且劈B足够高。现让小物块C以水平速度向右运动，与A发生弹性碰撞，碰撞后小物块A又滑上劈B。求物块A在B上能够达到的最大高度。

(15分)如图所示，虚线OC与y轴的夹角θ=60°，在此角范围内有一方向垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。虚线OC与x轴所夹范围内有一沿x轴正方向、电场强度大小为E的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子a(不计重力)从y轴的点M（0，L）沿x轴的正方向射入磁场中。求：

（1）要使粒子a从OC边界离开磁场后竖直向下垂直进入匀强电场，经过匀强电场后从x轴上的P点（图中未画出）离开，则该粒子射入磁场的初速度v₁和OP的距离分别为多大？
（2）若大量粒子a同时以从M点沿xOy平面的各个方向射入磁场中，则从OC边界最先射出的粒子与最后射出的粒子的时间差。

(13分)一电梯启动时匀加速上升，加速度为2m/s²，制动时匀减速上升，加速度为-1m/s²，上升高度为52米．求：
（1）当上升的最大速度为6m/s时，电梯升到楼顶的时间是多少？
（2）如果电梯先加速上升，然后匀速上升，最后减速上升，全程共用时间为16s，则上升的最大速度是多少？

．如图所示，质量m＝5.0X10^-8千克的带电粒子，以初速Vo=2m/s的速度从水平放置的平行金属板A、B的中央，水平飞入电场，已知金属板长0.1m，板间距离d＝2X10^-2m，当U_AB=1000V时，带电粒子恰好沿直线穿过电场，若两极板间的电势差可调，要使粒子能从两板间飞出，U_AB的变化范围是多少?(g取10m／s²)

如图所示，炽热金属丝上发射的电子(假设刚离开金属丝时的速度为0)，经电压U₁＝4500 V加速后，以v₀的速度垂直进入偏转电场，并能从偏转电场离开．偏转电场两极板间的电压U₂＝180 V，距离d＝2 cm，板长L＝8 cm.电子的质量m＝0.9×10^－30 kg，电子的电荷量e＝1.6×10^－19 C．求：

(1)v₀的大小；
(2)电子在离开偏转电场时的纵向偏移量．

在倾角30°的光滑斜面上并排放着质量分别是mA=5kg和mB=lkg的A、B两物块，劲度系数k=200N/m的轻弹簧一端与物块B相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态，现对A施加一沿斜面向上的力F使物块A沿斜面向上作匀加速运动，已知力F在前0.2s内为变力，0.2s后为恒力，g取10m/s²，求F的最大值和最小值．

如图所示，一个横截面为直角三角形的三棱镜，∠A＝30°，∠C＝90°，三棱镜材料的折射率。一条与BC面夹角为的光线射向BC面，经过AC面一次反射，再从AB面射出，则从AB面射出的光线的折射角是多少？

如图甲所示，静电除尘装置中有一长为L、宽为b、高为d的矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。图乙是装置的截面图，上、下两板与电压恒定的高压直流电源相连。质量为m、电荷量为-q、分布均匀的尘埃以水平速度v₀进入矩形通道，当带负电的尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被收集。通过调整两板间距d可以改变收集效率η。当d=d₀时η为81%（即离下板0.81d₀范围内的尘埃能够被收集）。不计尘埃的重力及尘埃之间的相互作用。

（1）求收集效率为100%时，两板间距的最大值d_m；
（2）求收集效率η与两板间距d的函数关系；

如图所示，一个M＝2 kg的物体放在μ＝0.2的粗糙水平面上，用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只＝0.1 kg的小桶相连，已知：M受到的最大静摩擦力Fm＝4.5 N，滑轮上的摩擦不计，g＝10 N/kg，求在以下情况中，

(1)只挂处于静止状态时,M受到的摩擦力的大小；
(2)只在桶内加入＝0.5kg的砂子时, M受到的摩擦力的大小；
(3)只在桶内加入＝0.6kg的砂子时,要使M静止，需要加一个水平向左的力F，则F至少多大？

带电量为q，质量为m的原子核由静止开始经电压为U₁的电场加速后进入一个平行板电容器，进入时速度和电容器中的场强方向垂直．已知：电容器的极板长为L，极板间距为d，两极板的电压为U₂，重力不计，求：

（1）经过加速电场后的速度v₀；
（2）离开电容器电场时的偏转量y；
（3）刚离开电场时刻的动能E_k和速度方向与水平方向夹角θ的正切值．

如图所示，固定的斜面长度为2L，倾角为θ，上、下端垂直固定有挡板A、B．质量为m的小滑块，与斜面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，滑块所受的摩擦力大于其重力沿斜面的分力，滑块每次与挡板相碰均无机械能损失．现将滑块由斜面中点P以初速度v₀沿斜面向下运动，滑块在整个运动过程与挡板碰撞的总次数为k（k＞2），重力加速度为g，试求：

（1）滑块第一次到达挡板时的速度大小v；
（2）滑块上滑过程的加速度大小a和到达挡板B时的动能E_kb；
（3）滑块滑动的总路程s．